CN106410693B - 变电站智能布线牵引仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站智能布线牵引仪，涉及牵引车技术领域。该变电站智能布线牵引仪包括手动控制模块，无线红外遥控模块，网线/光纤夹固牵引装置，电力电缆牵引装置，光源方向探测模块，灯光探照与视频显示模块，牵引仪磁力车轮，所述牵引仪磁力车轮由磁沙、旋转动力轴和X型轮胎支架组成，所述X型轮胎支架为树脂塑料材质，所述磁沙与所述X型轮胎支架粘性连接并且对称分布于X型轮胎支架的四边呈方形形状。本发明满足了变电站电缆沟道直接牵引或放线需求，解决了光纤、网线放线无导向与触头受损等常见问题，同时牵引仪具有倒立或垂直行进的能力，大大革新了以往放线方式，实现快速无损的光纤、网线、电力电缆的牵引布线。
Description
技术领域
本发明涉及牵引车技术领域，特别是涉及一种变电站智能布线牵引仪。
背景技术
随着智能变电站的进一步推广，改造与扩建工程需要在原电缆、光缆沟道中新增相应间隔的光纤、网线与电力电缆。大量光伏电厂的建设以及变电站光差保护改造工程也需要新增大量的光纤和光缆。变电站老旧的装置缺少网络通讯及GPS对时功能，改造工程中需要新增网线、485对时线及其它功能电力电缆。然而，实际情况是光纤、网线、独股线为软细线，难以定向穿引。许多老旧沟道，电缆拥挤狭窄，空气污浊，无法人工作业或施工困难。光纤和网线触头在放线过程中极易损坏和受污。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种变电站智能布线牵引仪，满足了变电站电缆沟道直接牵引或放线需求，大幅提高了工作效率，解决了光纤、网线放线无导向与触头受损等常见问题，同时放线仪具有倒立或垂直行进的能力，大大革新了以往放线方式，实现快速无损的光纤、网线、电力电缆的牵引布线。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种变电站智能布线牵引仪，包括：
手动控制模块，用于控制牵引仪的前进、后退、左转、右转和停止；
无线红外遥控模块，用于遥控控制牵引仪前后直线和任意曲线行进；
网线/光纤夹固牵引装置，所述夹固牵引装置包括海绵包裹仓和可调节螺丝紧固装置，所述海绵包裹仓用于保护网线头/光纤头免受污染，所述可调节螺丝紧固装置用于固定网线/光纤；
电力电缆牵引装置，用于施放碳素线，将碳素线与电力电缆捆绑，来实现电力电缆的拖拽；
光源方向探测模块，由旋转机构、感光电阻和亮度检测电路组成，通过步进电机带动所述旋转机构转动，所述旋转机构转动带动所述感光电阻转动，所述感光电阻转动过程阻值将发生变化，所述亮度检测电路检测所述感光电阻阻值的变化确定光源所处方向，控制牵引仪向光源方向行驶；
牵引仪磁力车轮，所述牵引仪磁力车轮由磁沙、旋转动力轴和X型轮胎支架组成，所述旋转动力轴由电机装置部分带动旋转,装置中轴机构内配置陀螺仪,在旋转前进过程中，牵引部分与电机部分保持水平，所述X型轮胎支架为树脂塑料材质，所述磁沙与所述X型轮胎支架粘性连接并且对称分布于X型轮胎支架的四边，所述磁沙与所述X型轮胎支架整体呈方形形状，便于牵引仪在金属隔离板上倒立或垂直行进时能够平稳吸附和跨越障碍物；
灯光探照与视频显示模块，由微型摄像机以及与微型摄像机相连的视频显示器组成，用于漆黑环境下对前方场景的拍摄，判断牵引仪行进路线，清晰回避障碍。
优选地，所述无线红外遥控模块包括遥控电路模块和信号接收模块，所述遥控电路模块将控制信号经过编码处理通过发射天线T1发送到接收天线T2，接收天线T2接收控制信号并对信号进行解码通过信号接收模块实现对牵引仪的无线红外遥控功能。
优选地，所述可调节螺丝紧固装置包括可调节紧固螺丝、夹片和百叶固定盖，所述夹片为橡胶材质，用于防止网线/光纤受损，所述百叶固定盖用于将网线/光纤固定牢固。
优选地，所述电力电缆牵引装置包括放线电机、放线齿轮、链条和碳素线线盒，所述放线电机带动所述放线齿轮转动，所述放线齿轮通过所述链条带动所述碳素线线盒转动控制所述碳素线线盒放线。
优选地，所述磁沙为弧形片。
优选地，所述步进电机通过螺杆和齿轮咬合，带动所述旋转机构转动，所述旋转机构的上方固定一个长方体壳体，所述长方体壳体只有一个端面可以照射进光使处于相对端面的感光电阻感应光照强度，通过所述亮度检测电路检测所述感光电阻阻值的变化确定光源所处方向，控制牵引仪向光源方向行驶。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过夹固牵引装置实现网线和光纤的牵引布线，通过光源方向探测模块控制牵引仪向光源方向行进，通过电力电缆牵引装置来实现电力电缆的布线，满足了现场各种放线需求，大幅提高了工作效率，解决了光纤、网线和电力电缆放线无导向与触头受损等常见问题，同时牵引仪安装磁力车轮使牵引仪具有倒立或垂直行进的能力，并且将磁力车轮设计成X型轮胎，曲面轮胎具有一定弹力，便于牵引仪在金属隔离板上倒立或垂直行进时能够平稳吸附和跨越障碍物。安装磁力车轮，大大革新了以往放线方式，实现快速无损的光纤、网线、电力电缆的牵引布线。通过灯光探照与视频显示模块，可以使牵引仪在漆黑环境下能够对前方场景进行拍摄，判断牵引仪行进路线，清晰回避障碍。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是本发明网线/光纤夹固牵引装置的结构示意图；
图4是本发明电力电缆牵引装置的结构示意图；
图5是本发明光源方向探测模块的结构示意图;
图6是本发明遥控电路的电路图；
图7是本发明接收电路的电路图。
图中：1、夹固牵引装置；2、海绵包裹仓；3、可调节螺丝紧固装置；31、可调节紧固螺丝；32、夹片；33、百叶固定盖；4、网线头/光纤头；5、网线/光纤；6、电力电缆牵引装置；7、放线齿轮；8、链条；9、碳素线线盒；10、碳素线；11、电力电缆；12、感光电阻；13、螺杆；14、齿轮；15、长方体壳体；16、牵引仪磁力车轮；17、X型轮胎支架；18、旋转动力轴；19、磁沙；20、电机装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至7所示，为本发明一种变电站智能布线牵引仪的一个实施例，包括：
手动控制模块，用于控制牵引仪的前进、后退、左转、右转和停止；
无线红外遥控模块，用于遥控控制牵引仪前后直线和任意曲线行进；
网线/光纤夹固牵引装置1，所述夹固牵引装置1包括海绵包裹仓2和可调节螺丝紧固装置3，所述海绵包裹仓2用于保护网线头/光纤头4免受污染，所述可调节螺丝紧固装置3用于固定网线/光纤5；
电力电缆牵引装置6，用于施放碳素线10，将碳素线10与电力电缆11捆绑，来实现电力电缆11的拖拽；
光源方向探测模块，由旋转机构、感光电阻12和亮度检测电路组成，通过步进电机带动所述旋转机构转动，所述旋转机构转动带动所述感光电阻12转动，所述感光电阻12转动过程阻值将发生变化，所述亮度检测电路检测所述感光电阻12阻值的变化确定光源所处方向，控制牵引仪向光源方向行驶；
牵引仪磁力车轮16，所述牵引仪磁力车轮16由磁沙19、旋转动力轴18和X型轮胎支架17组成，所述旋转动力轴18由电机装置20部分带动旋转，装置中轴机构内配置陀螺仪,在旋转前进过程中，牵引部分与电机部分保持水平，所述X型轮胎支架17为树脂塑料材质，所述磁沙19与所述X型轮胎支架17粘性连接并且对称分布于X型轮胎支架17的四边，所述磁沙19与所述X型轮胎支架17整体呈方形形状，便于牵引仪在金属隔离板上倒立或垂直行进时能够平稳吸附和跨越障碍物。现在的智能变电站多采用金属板作为电缆沟道的隔离板，且越来越多的楼式结构变电站内电缆、光缆为垂直放置。所以设计磁力车轮可保证牵引仪倒立或垂直吸附在金属隔离板上，稳定行驶，此功能大大革新以往放线方式，实现快速无损的光纤、网线和电力电缆的牵引。 X形轮胎支架在电缆沟内可以有效跨越障碍，大幅减少了被卡住的概率，并且减轻了自身重量，是变电站网线、光线和电力电缆牵引的优化设计。而变电站电缆沟主要是难以人工作业,该牵引仪则可以在狭窄空间的沟道里依附钢板倒立行走或者地面跃障行走，从而实现牵引功能。
灯光探照与视频显示模块，由微型摄像机以及与微型摄像机相连的视频显示器组成，用于漆黑环境下对前方场景的拍摄，判断牵引仪行进路线，清晰回避障碍。
所述无线红外遥控模块包括遥控电路模块和信号接收模块，所述遥控电路模块将控制信号经过编码处理通过发射天线T1发送到接收天线T2，接收天线T2接收控制信号并对信号进行解码通过信号接收模块实现对牵引仪的无线红外遥控功能。所述可调节螺丝紧固装置3包括可调节紧固螺丝31、夹片32和百叶固定盖33，所述夹片32为橡胶材质，用于防止网线/光纤5受损，所述百叶固定盖33用于将网线/光纤5固定牢固。所述电力电缆牵引装置6包括放线电机、放线齿轮7、链条8和碳素线线盒9，所述放线电机带动所述放线齿轮7转动，所述放线齿轮7通过所述链条8带动所述碳素线线盒9转动控制所述碳素线线盒9放线。所述磁沙为弧形片。所述步进电机通过螺杆13和齿轮14咬合，带动所述旋转机构转动，所述旋转机构的上方固定一个长方体壳体15，所述长方体壳体15只有一个端面可以照射进光使处于相对端面的感光电阻12感应光照强度，通过所述亮度检测电路检测所述感光电阻12阻值的变化确定光源所处方向，控制牵引仪向光源方向行驶。牵引仪装配有夹固保护网线/光纤细软线装置、电力电缆牵引装置、光源方向探测模块、牵引仪磁力车轮和灯光探照与视频显示模块，即合理配重、受力均衡又满足了现场各种放线需求，大幅提高工作效率，尤其是解决了光纤、网线放线无导向与触头受损等常见问题。同时装有光源方向探测模块实现了自动寻光功能，当牵引仪在沟道行驶时，通过灯光定向指引方向可有效的指引牵引仪正确行驶。通过牵引仪磁力车轮针对变电站隔离挡板为金属材料的特点，使牵引仪具有倒立或垂直行进的能力，能够平稳吸附和有效跨越障碍物，实现了以往难以做到的垂直放线牵引功能。
遥控电路中S1为放线控制按钮、S2为前进控制按钮、S3为后退控制按钮、S4为向左控制按钮、S5为向右控制按钮，当其中一个控制按钮接通后，此脚所对应的功能选通，并由锁存电路锁存，锁存信号控制编码电路进行编码，产生对应控制功能的编码信号。由Q2及XT等产生的载波信号受到从TX-2的8引脚输出的编码信号的调制后，再经Q1放大发射。TX-2的7引脚为带载波编码信号输出端，TX-2的8引脚为不带载波编码信号的输出端。TX-2中的R7为振荡电阻，LED为电源兼发射指示灯。
接收电路中超再生接收电路由Q1、L2、C2、C3等构成的，L2、C2为并联谐振回路，其作用是选频，C3为超再生正反馈电容，调整L2可改变接收频率。R1、R2、C5决定超再生的熄灭电压。RX-2中的6、7、10和11引脚分别为右转、左转、后退和前进等功能的输出端。接收信号经R4、C7送入译码电路RX-2的14引脚进行放大，放大后的信号由1引脚输出经R8送入译码信号输出端3引脚进行译码。当译码电路将收到的信号译码后，若是前进信号，则11引脚输出高电平，Q11导通接着Q12、Q13分别导通，电机正转，车子前进，其他功能遵循同样的原理。R9为振荡电阻。R20、D1、C1、C14组成简单的稳压电路，为RX-2提供稳定的工作电压，D2为隔离二极管。
使用过程：将网线/光纤的水晶头放置在海绵包裹仓内，通过可调节螺丝紧固装置将网线/光纤固定，通过电力电缆牵引装置的碳素线将电力电缆固定，可以通过手动控制或者无线红外遥控控制牵引仪行驶。在行驶过程中遇到障碍牵引车自动停止，并发出警告信号。在牵引仪接收到一个按键命令后除了执行相应的动作外蜂鸣器还会响一声，以告知操作者已收到命令。通过光源方向探测模块可以自动寻找光源，控制牵引仪向光源方向行进，当牵引仪在沟道行驶时，通过灯光定向指引方向可有效的指引牵引仪正确行驶。牵引仪磁力车轮可以使牵引仪倒立或垂直行进。在夜间行驶时通过微型摄像机以及与微型摄像机相连的视频显示器对漆黑环境下前方场景进行拍摄，判断牵引仪行进路线，清晰回避障碍，使牵引仪安全稳定行驶。
采用上述技术方案后，通过夹固牵引装置实现网线和光纤的牵引布线，通过光源方向探测模块控制牵引仪向光源方向行进，通过电力电缆牵引装置来实现电力电缆的布线，满足了现场各种放线需求，大幅提高了工作效率，解决了光纤、网线和电力电缆放线无导向与触头受损等常见问题，同时牵引仪安装磁力车轮使牵引仪具有倒立或垂直行进的能力，大大革新了以往放线方式，实现快速无损的光纤、网线、电力电缆的牵引布线。通过灯光探照与视频显示模块，可以使牵引仪在漆黑环境下能够对前方场景进行拍摄，判断牵引仪行进路线，清晰回避障碍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种变电站智能布线牵引仪，包括：
手动控制模块，用于控制牵引仪的前进、后退、左转、右转和停止；
无线红外遥控模块，用于遥控控制牵引仪前后直线和任意曲线行进；
其特征在于，还包括：
网线/光纤夹固牵引装置(1)，所述夹固牵引装置(1)包括海绵包裹仓(2)和可调节螺丝紧固装置(3)，所述海绵包裹仓(2)用于保护网线头/光纤头(4)免受污染，所述可调节螺丝紧固装置(3)用于固定网线/光纤(5)；
电力电缆牵引装置(6)，用于施放碳素线(10)，将碳素线(10)与电力电缆(11)捆绑，来实现电力电缆(11)的拖拽；
光源方向探测模块，由旋转机构、感光电阻(12)和亮度检测电路组成，通过步进电机带动所述旋转机构转动，所述旋转机构转动带动所述感光电阻(12)转动，所述感光电阻(12)转动过程阻值将发生变化，所述亮度检测电路检测所述感光电阻(12)阻值的变化确定光源所处方向，控制牵引仪向光源方向行驶；
牵引仪磁力车轮(16)，所述牵引仪磁力车轮(16)由磁沙(19)、旋转动力轴(18)和X型轮胎支架(17)组成，所述旋转动力轴(18)由电机装置(20)部分带动旋转，所述X型轮胎支架(17)为树脂塑料材质，所述磁沙(19)与所述X型轮胎支架(17)粘性连接并且对称分布于X型轮胎支架(17)的四边，所述磁沙(19)与所述X型轮胎支架(17)整体呈方形形状，便于牵引仪在金属隔离板上倒立或垂直行进时能够平稳吸附和跨越障碍物；
灯光探照与视频显示模块，由微型摄像机以及与微型摄像机相连的视频显示器组成，用于漆黑环境下对前方场景的拍摄，判断牵引仪行进路线，清晰回避障碍。
2.根据权利要求1所述的变电站智能布线牵引仪，其特征在于，所述无线红外遥控模块包括遥控电路模块和信号接收模块，所述遥控电路模块将控制信号经过编码处理通过发射天线T1发送到接收天线T2，接收天线T2接收控制信号并对信号进行解码通过信号接收模块实现对牵引仪的无线红外遥控功能。
3.根据权利要求1所述的变电站智能布线牵引仪，其特征在于，所述可调节螺丝紧固装置(3)包括可调节紧固螺丝(31)、夹片(32)和百叶固定盖(33)，所述夹片(32)为橡胶材质，用于防止网线/光纤(5)受损，所述百叶固定盖(33)用于将网线/光纤(5)固定牢固。
4.根据权利要求1所述的变电站智能布线牵引仪，其特征在于，所述电力电缆牵引装置(6)包括放线电机、放线齿轮(7)、链条(8)和碳素线线盒(9)，所述放线电机带动所述放线齿轮(7)转动，所述放线齿轮(7)通过所述链条(8)带动所述碳素线线盒(9)转动控制所述碳素线线盒(9)放线。
5.根据权利要求1所述的变电站智能布线牵引仪，其特征在于，所述磁沙为弧形片。
6.根据权利要求1所述的变电站智能布线牵引仪，其特征在于，所述步进电机通过螺杆(13)和齿轮(14)咬合，带动所述旋转机构转动，所述旋转机构的上方固定一个长方体壳体(15)，所述长方体壳体(15)只有一个端面可以照射进光使处于相对端面的感光电阻(12)感应光照强度，通过所述亮度检测电路检测所述感光电阻(12)阻值的变化确定光源所处方向，控制牵引仪向光源方向行驶。
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